[發明專利]一種激光放大器及其泵浦光雙程吸收系統、方法

在審

• 申請號: 202110276021.6
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN113161857A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 雷敏;楊雨;廖明龍;楊笛;王天晗;劉厚康;武春風;李強;姜永亮;宋祥
• 申請（專利權）人: 武漢光谷航天三江激光產業技術研究院有限公司
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/10
• 代理公司: 北京恒和頓知識產權代理有限公司 11014
• 代理人: 周君

本發明公開了一種激光放大器及其泵浦光雙程吸收系統、方法，其泵浦光雙程吸收系統包括：傳輸泵浦光和信號光的雙包層光纖；準直輸出由雙包層光纖出的泵浦光的第一曲面光纖端帽；信號光高透泵浦光高反鏡；耦合信號光的透鏡組；傳輸信號光的第二曲面光纖端帽；以及，輸入或輸出信號光的光纖；由雙包層光纖出的泵浦光經第一曲面光纖端帽準直輸出，并經信號光高透泵浦光高反鏡反射至第一曲面光纖端帽，原光路返回雙包層光纖；雙包層光纖、第一曲面光纖端帽、信號光高透泵浦光高反鏡、透鏡組、第二曲面光纖端帽、光纖依次設置以構成信號光的傳輸路徑。本發明實現SBS和MI雙提升，激光效率提升，解決了現有SBS和MI的矛盾關系。

技術領域

本發明屬于光纖放大器技術領域，更具體地，涉及一種激光放大器及其泵浦光雙程吸收系統、方法。

背景技術

高功率窄線寬光纖激光功率的提升，主要受到受激布里淵散射(SBS)和模式不穩定(MI)效應的限制，而在抑制SBS和MI的過程中存在一定的矛盾關系，給整體激光功率提升帶來困難。

例如，增加增益光纖的纖芯直徑可以提升SBS閾值，確容易產生高階模，不利于抑制MI；例如，抑制SBS需要光纖的長度盡可能短，在保證一定吸收的情況下，就要求光纖對泵浦光的吸收系數盡可能高，但吸收系數高就會降低MI的閾值。類似的這種矛盾之處給窄線寬激光器的研制帶來了較大的挑戰。因此，怎樣解決SBS和MI之間的矛盾是本領域技術人員亟待解決的難題。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供一種激光放大器及其泵浦光雙程吸收系統、方法。

本發明公開了一種光纖放大器的泵浦光雙程吸收系統，包括：

用于傳輸泵浦光和信號光的雙包層光纖；

用于準直輸出由所述雙包層光纖出的泵浦光的第一曲面光纖端帽；

用于透射信號光、反射泵浦光的信號光高透泵浦光高反鏡；所述信號光高透泵浦光高反鏡設置于泵浦光的焦面；

用于耦合信號光的透鏡組；

用于傳輸信號光的第二曲面光纖端帽；以及，

用于輸入或輸出信號光的光纖；

由所述雙包層光纖出的泵浦光經所述第一曲面光纖端帽準直輸出，并經所述信號光高透泵浦光高反鏡反射至所述第一曲面光纖端帽，原光路返回所述雙包層光纖；

所述雙包層光纖、所述第一曲面光纖端帽、所述信號光高透泵浦光高反鏡、所述透鏡組、所述第二曲面光纖端帽、所述光纖依次設置以構成信號光的傳輸路徑。

可選地，當信號光由所述雙包層光纖輸入時，信號光經由所述雙包層光纖、所述第一曲面光纖端帽、所述信號光高透泵浦光高反鏡、所述透鏡組、所述第二曲面光纖端帽、所述光纖，以構成正向泵浦系統。

可選地，當所述信號光由所述光纖輸入時，信號光依次經由所述光纖、所述第二曲面光纖端帽、所述透鏡組、所述信號光高透泵浦光高反鏡、所述第一曲面光纖端帽、所述雙包層光纖，以構成反向泵浦系統。

本發明還公開了一種光纖放大器的泵浦光雙程吸收方法，其適用于上述的光纖放大器的泵浦光雙程吸收系統，包括步驟：

由雙包層光纖出的泵浦光經第一曲面光纖端帽準直輸出，并經信號光高透泵浦光高反鏡反射至第一曲面光纖端帽，原光路返回所述雙包層光纖；

信號光依次經由雙包層光纖、第一曲面光纖端帽、信號光高透泵浦光高反鏡、透鏡組、第二曲面光纖端帽、光纖。

本發明還公開了一種光纖放大器的泵浦光雙程吸收方法，其適用于上述的光纖放大器的泵浦光雙程吸收系統，包括步驟：